Tutaj - chemia.odlew.agh.edu.pl

ZADANIA I
1. Jaką objętość zajmuje 3,01×1020 cząsteczek azotu w warunkach normalnych?
2. Rozpuszczono 25g węglanu potasu w 100g wody i otrzymano roztwór o gęstości 1,19g/cm3.
Obliczyć:
a) % wagowy substancji,
b) stężenie molowe,
c) ułamek molowy węglanu potasu i wody.
3. Ile moli, ile cząsteczek znajduje się w 1m3 gazu doskonałego w warunkach normalnych?
4. Obliczyć, jaką objętość zajmuje 10 moli gazu doskonałego w warunkach standardowych?
5. Obliczyć ułamek wagowy, ułamek molowy, % molowy wodnego roztworu NaOH zawierającego
44% wag. NaOH.
6. Pewną ilość gazu, która zajmowała objętość 800cm3 w 17oC oziębiono do –20oC (bez zmiany
ciśnienia). Obliczyć objętość gazu w tej temperaturze.
ZADANIA II
1. W naczyniu o pojemności 22,4l w temperaturze 273,15K początkowo znajdowały się 2 mole H2
i 1 mol N2. Cała ilość wodoru przereagowała tworząc amoniak. Oblicz ciśnienie całkowite
mieszaniny końcowej oraz ciśnienia cząstkowe.
2. Do jakiej temperatury należy schłodzić próbkę gazu doskonałego o objętości1l i o temperaturze
25oC, aby zmniejszyć jego objętość do 100cm3?
3. W zimowy dzień (temperatura –5oC) napompowano oponę samochodową do ciśnienia 2 atm.
Jakie będzie w niej ciśnienie w dzień letni, gdy temperatura wynosi 35oC (przy założeniu, że
opona jest szczelna).
4. Jak zmieni się ciśnienie, jeżeli gaz w pojemniku o pojemności 10l ogrzano od temperatury
pokojowej do 1000C?
5. Jak zmieni się ciśnienie, jeżeli gaz o objętości 10m3 i temperaturze 298K rozpręży się do
objętości 100m3?
Zadania III
1. W domowym urządzeniu do wytwarzania wody sodowej zamontowany jest stalowy pojemnik
na dwutlenek węgla o objętości 2,5dm3. Napełniony pojemnik waży 1,04kg, pusty 0,74kg. Jakie
jest ciśnienie gazu w napełnionym pojemniku w temp. 200C.
2. Ostrzega się użytkowników przed wrzucaniem do ognia opróżnionych pojemników po
aerozolach. Gaz w aerozolu w temp. 180C znajdował się pod ciśnieniem 125kPa. Pojemnik
wrzucono do ognia, co spowodowało podniesienie się temperatury do 2000C. Jakie będzie
ciśnienie
w pojemniku w tej temperaturze?
3. Oblicz pracę wykonaną przez układ, w którym 10g Mg rozpuszczono w kwasie.
4. Naładowano akumulator doprowadzając do niego z zewnętrznego źródła napięcia 250kJ energii
na sposób pracy elektrycznej. Jednak w trakcie ładowania akumulator zagrzał się
i oddał do otoczenia 25kJ energii. Jaka jest zmiana energii wewnętrznej akumulatora?
5. Gdy do 15g pary wodnej doprowadzono pod stałym ciśnieniem 0,241kJ ciepła, jej temperatura
zwiększyła się o 8,610C. Zakładając, że para wodna zachowuje się, jak gaz doskonały oblicz jej
molową pojemność cieplną w stałej temperaturze.
6. Oblicz pracę wykonaną przez układ podczas parowania 1 mola wody w temp. 373K.
7. Ogrzano 5 moli Ar od temperatury 200C do 500C:
a) w stałej objętości,
b) pod stałym ciśnieniem.
Obliczyć zmianę energii wewnętrznej, zmianę entalpii oraz pracę dla tych procesów.
Cv=12,48 J/mol·K
Zadania IV
1. Znaleźć zmianę entalpii podczas ogrzewania 5kg kwarcu od temperatury
0OC do 500OC.
Cp=47J/mol·K
2. Obliczyć zmianę energii wewnętrznej i entalpii, podczas ogrzewania 1 mola wody od 250 do
1250C. Ciepło parowania wody wynosi 538cal/g, ciepło właściwe wody w stanie ciekłym
(250÷1000C) cw= 1cal/g⋅K, ciepło molowe pary wodnej Cp= 7,30J/mol⋅K.
3. Znając wartość standardowej entalpii spalania grafitu (-393,5kJ/mol) oraz diamentu
(-395,4kJ/mol) obliczyć entalpię przemiany grafitu w diament.
4. Oblicz wartość opałową 1m3 metanu CH4,
0
∆H H
= −241 kJ / mol ,
2O
∆H0CO = −393 kJ / mol ,
2
∆H 0CH = −75 kJ / mol .
4
5. Oblicz wartość opałową 1m3 etanu C2H6,
0
∆H H
= −241 kJ / mol ,
2O
∆H0CO = −393 kJ / mol ,
2
∆H0C H = −85 kJ / mol .
2 6
6. Standardowa entalpia tworzenia amoniaku ∆H0= -46,1kJ/mol. Oblicz entalpię tworzenia
amoniaku w temperaturze 400K.
Średnie ciepła molowe pod stałym ciśnieniem wynoszą odpowiednio:
NH3
Cp= 35,0 J/mol⋅K
N2
Cp= 29,1 J/mol⋅K
H2
Cp= 22,8 J/mol⋅K
7. Oblicz standardową entalpię tworzenia ciekłego etanolu mając dane ciepło reakcji spalania tego
alkoholu w warunkach standardowych (-1367,2kJ) oraz standardowe entalpie tworzenia tlenku
węgla(IV) (-393,5kJ/mol) i wody (-285,8kJ/mol).
8. Obliczyć ∆H reakcji rozkładu tlenku azotu(IV) do tlenku azotu(II) i tlenu w temp. 598K, wiedząc,
że w warunkach standardowych ∆H0 = –113kJ/mol.
Ciepła molowe pod stałym ciśnieniem, w temperaturze 598K wynoszą odpowiednio:
O2
Cp= 39,4 J/mol⋅K
NO
Cp= 39,8 J/mol⋅K
NO2
Cp= 47,1 J/mol⋅K
Zadania V
1. Oblicz zmianę entropii molowej układu gdy gazowy wodór zostanie ogrzany od temperatury
200C do 300C, Cv = 20,44 J/mol·K.
2. Obliczyć zmianę entropii podczas topnienia lodu w temperaturze 00C. Entalpia topienia lodu
wynosi ∆H= 6,01 kJ/mol
3. Oblicz entropię sublimacji lodu w temperaturze 00C. ∆Htop=6,01kJ/mol, ∆Hpar= 45,07 kJ/mol.
4. Oblicz standardową entropię reakcji
2H2(g) + O2 = 2H2O(c)
S
0
H2O(c) =
70 J/mol·K
S0H2 = 131 J/mol·K
S0O2 = 205 J/mol·K
5. Oblicz standardową
entalpię
swobodą
reakcji na podstawie standardowych entalpii
swobodnych reagentów i określ, czy proces jest samorzutny, czy wymuszony:
C + 2H2O = CO2 + 2H2
∆G0CO2 = -394,4 kJ/mol
∆G0H2O = -228,6 kJ/mol
6. Oblicz standardową entalpię swobodną reakcji i określ, czy proces jest samorzutny, czy
wymuszony:
2CO(g) + O2 (g) = 2CO2(g)
∆H0CO = -110,5 kJ/mol
S0O2 = 209,0 J/mol·K
∆H0CO2 = -393,5 kJ/mol
S0CO2= 213,6 J/mol·K
S0CO = 198 J/mol·K
7. W którą stronę przesunie się równowaga reakcji:
CO(g) + H2O(g) → CO2(g) + H2(g)
∆H=-42 kJ
a) przy podwyższeniu temperatury,
b) przy podwyższeniu ciśnienia,
c) przy podwyższeniu ciśnienia, jeśli woda biorąca udział w reakcji będzie w stanie ciekłym?
8. Jak wpłynie zwiększenie ciśnienia i temperatury na wydajność następujących reakcji:
a) CO2(g) + C(s) = 2CO(g)
b) Fe2O3(s) + 3CO(g) = 2Fe(s) + 3CO2(g)
c) 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g)
d) CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)